Tìm hiểu và ứng dụng công nghệ Cloud computing với nền tảng Google app engine

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ





NGUYỄN THỊ CHÂM ANH






TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CLOUD
COMPUTING VỚI NỀN TẢNG GOOGLE APP ENGINE







LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hà Nội – 2012
2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ





NGUYỄN THỊ CHÂM ANH





TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CLOUD
COMPUTING VỚI NỀN TẢNG GOOGLE APP ENGINE


Ngành: Công nghệ thông tin
Chuyên ngành: Hệ thống thông tin

Mã số: 60.48.05



LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN




NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Thế Lộc







Hà Nội – 2012

3

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3
BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT 6
CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ CLOUD COMPUTING 8
1.1 Khái niệm Cloud Computing 8
1.2. Tính chất cơ bản 11
1.2.1 Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service) 11
1.2.2 Truy xuất diện rộng (Broad network access) 11

1.2.3 Dùng chung tài nguyên (Resource pooling) 12
1.2.4 Khả năng co giãn (Rapid elasticity) 12
1.2.5 Điều tiết dịch vụ (Measured service) 12
1.3 Các mô hình Cloud Computing 12
1.3.1 Mô hình dịch vụ 13
1.2.1.1 Infrastructure as a Service – IaaS 13
1.2.1.2 Platform as a Service – PaaS 13
1.2.1.3 Software as a Service – SaaS 14
1.3.2. Mô hình triển khai 14
1.3.2.1. Public Cloud 14
1.3.2.2. Private Cloud 15
1.3.2.3. Hybrid Cloud 16
1.4 Kiến trúc điện toán đám mây 17
1.5. So sánh 19
1.6. Lợi ích và hạn chế của ĐTĐM 19
1.6.1. Lợi ích của ĐTĐM 19
1.6.1.1. Miễn phí 19
1.6.1.2. Dễ tiếp cận 19
1.6.1.3. Khả năng tự phục vụ 20
1.6.1.4. Di động 20
1.6.1.5 . Linh hoạt 20
1.6.1.6 . Tài nguyên dùng chung 20
1.6.1.7. Khả năng liên kết 20
1.6.1.8 . Khả năng tự động hoá 20
1.6.1.9 . Khả năng nhận biết thiết bị đầu cuối 21
1.6.1.10 . Khả năng co giãn 21
1.6.2. Một số hạn chế 21
1.6.2.1. Vấn đề bảo mật 22
1.6.2.2. Mất kiểm soát và phụ thuộc 22
CHƢƠNG 2.CÔNG NGHỆ ẢO HÓA 24

2.1 Ảo hóa là gì? 24
2.2 Lợi ích từ ảo hóa 24
2.3 Các phƣơng pháp ảo hóa phổ biến: 25
2.3.1 Ảo hóa máy chủ (Server Vitualization) 25
2.3.2. Ảo hóa ứng dụng (Application virtualization) 25
2.3.3 Ảo hóa lƣu trữ 26
2.4. Ảo hóa máy chủ với Hyper-V 27
2.4.1. Tổng quan, kiến trúc 27
2.4.2. Các tính năng 28
4

2.4.3 Lợi ích khi triển khai Hyper -V 30
CHƢƠNG 3.AN NINH TRÊN CLOUD 36
3.1 Những thách thức 36
3.2 Bảo mật cho SaaS 38
3.2.1 Quản trị an ninh 38
3.2.2 Quản lý rủi ro 38
3.2.3 Đánh giá rủi ro 39
3.2.4 Chính sách, tiêu chuẩn và chỉ dẫn 39
3.2.5. Chu trình phát triển phần mềm an toàn 39
3.2.6. Giám sát bảo mật và đối phó với các tình huống bất ngờ 40
3.2.7. Thiết kế cấu trúc bảo mật 40
3.2.8. An ninh Vật lý 41
CHƢƠNG 4 CÔNG NGHỆ CLOUD COMPUTING CỦA CÁC HÃNG LỚN: IBM,
MICROSOFT, GOOGLE, AMAZON 42
4.1. Công nghệ ĐTĐM của IBM 42
4.2.1. Dịch vụ Amazon Simple Storage Service (S3) 44
4.2.3. Dịch vụ Amazon SimpleDB (SDB) 46
4.3. Công nghệ ĐTĐM của Google 46
4.3.1. Giới thiệu về Google Apps 47

4.3.1.1. Google Email 47
4.3.1.2. Google Docs 47
4.3.1.3. Google Calendar 48
4.3.1.4. Google Talk 48
4.3.1.5. Google Sites 48
4.3.1.6. Google Video 48
4.3.1.7. GoogleGroups 48
4.3.1.8. GoogleWave 49
4.3.2. Yêu cầu để sử dụng đƣợc Google App Engine 49
4.3.3. Dịch vụ và hình thức thanh toán Google App Engine 49
4.3.4. Giới thiệu ngôn ngữ lập trình java 2.0 trên Google Apps Engine 50
4.3.4.1. Giới thiệu lịch sử ra đời 51
4.3.4.2. Xây dựng Website trên Google App Engine dựa trên nền tảng Java 2.0
51
4.4. Công nghệ ĐTĐM của Microsoft 52
4.4.1. Nền tảng Windows Azure 52
4.4.3. Windows Azure 52
4.4.4. SQL Azure 54
4.4.5. Windows Azure Platform AppFabric 55
4.4.6. Các thành phần của Windows Azure Platform AppFabric : 55
4.4.7. Mô hình của một ứng dụng trên Windows Azure 57
CHƢƠNG 5 ỨNG DỤNG CLOUD COMPUTING TRÊN NỀN TẢNG GOOGLE
APP ENGINE 58
5.1. Công nghệ Google App Engine 58
5.1.1. Tổng quan về Google App Engine 58
5.1.2 Môi trƣờng phát triển 58
5.1.3. Mô hình kiến trúc và các dịch vụ của GAE 60
5.1.3.1 Các file server tĩnh (static server files) 61
5.1.3.2. Tổ chức và lƣu trữ dữ liệu (Datastore) 61
5

5.1.3.3. Quản lý vùng nhớ đệm (Memcache) 62
5.1.3.4. Dịch vụ giao tiếp web (URL Fetch) 63
5.1.3.5. Dịch vụ thƣ điện tử (Mail) 64
5.1.3.6. Một số dịch vụ khác 64
5.1.4. Công cụ quản lý ứng dụng 64
5.2. Xây dựng và triển khai ứng dụng trên GAE 65
5.2.1 Công cụ xây dựng ứng dụng 65
5.2.2 Cài đặt Plugin cho Eclipse 65
5.2.3. Xây dựng ứng dụng trên GAE 67
5.2.4. Triển khai ứng dụng 68
5.3. Ứng dụng website Quản lý du lịch 69
5.3.1 Giới thiệu ứng dụng 69
5.3.2 Phân tích thiết kế hệ thống 69
5.3.2.1 Biểu đồ use case 69
5.3.2.2 Biểu đồ lớp 70
5.3.2.3 Biểu đồ hoạt động 71
5.3.2.4 Biểu đồ trạng thái 72
5.3.2.5 Biểu đồ tuần tự 72
5.3.3 Lập trình ứng dụng 73
5.3.4 Cách sử dụng trang Web Quản lý du lịch 75
5.3.3.1 Truy cập trang web Quản lý du lịch 75
5.3.3.2 Quản trị Web 76
5.3.3.3 Đặt tour 80
KẾT LUẬN 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

6

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT
Tên viết
tắt
Tên khoa học
Giải nghĩa
1
API
Application Programming Interfaces
Giao diện lập trình ứng
dụng
2

CNTT
Information Technology
Công Nghệ Thông Tin
3
CSDL
Database
Cơ sở dữ liệu
4
CSDLQH
Relational Database
Cơ sở dữ liệu quan hệ
5
ĐTĐM
Cloud Computing
Điện toán đám mây
6
EC2
Amazon Elastic Compute Cloud
Nền tảng tính toán của
Amazon
7
GAE
Google App Engine
Công nghệ nền tảng điện
toán đám mây của Google
8
IaaS
Infrastructure as a Service
Hạ tầng nhƣ một dịch vụ
9

JDK
Java Development Kit
Bộ công cụ phát triển ứng
dụng ngôn ngữ Java
10
JDO
Java Data Objects
Các đối tƣợng dữ liệu Java
11
NSD
User
Ngƣời sử dụng
12
PaaS
Platform as a Service
Nền tảng nhƣ một dịch vụ
13
SaaS
Software as a Service
Phần mềm nhƣ một dịch vụ
14
SDK
Software Development Kit
Bộ công cụ phát triển phần
mềm
15
URL
Uniform Resource Locator
Địa chỉ truy cập tài nguyên
Internet

7

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay công nghệ thông tin phát triển rất nhanh chóng, nắm giữ vai trò quan
trọng trong việc thúc đấy sự tăng trƣởng kinh tế, với sự ra đời của rất nhiều công nghệ
mới, các dịch vụ CNTT đáp ứng nhu cầu của ngƣời dùng cũng nhƣ là các doanh
nghiệp, Tuy nhiên, trong giai đoạn suy thoái kinh tế nhƣ hiện nay, thì việc ứng dụng
một công nghệ hay một dịch vụ CNTT đáp ứng việc quản lý tốt, hiệu quả dữ liệu của
riêng công ty cũng nhƣ dữ liệu khách hàng, đối tác là một trong những bài toán đƣợc
ƣu tiên hàng đầu và đang không ngừng gây khó khăn cho doanh nghiệp. Để có thể
quản lý đƣợc nguồn dữ liệu đó, ban đầu các doanh nghiệp phải đầu tƣ, tính toán rất
nhiều loại chi phí nhƣ chi phí cho phần cứng, phần mềm, mạng, chi phí cho quản trị
viên, chi phí bảo trì, sửa chữa,…Ngoài ra họ còn phải tính toán khả năng mở rộng,
nâng cấp thiết bị; phải kiểm soát việc bảo mật dữ liệu cũng nhƣ tính sẵn sàng cao của
dữ liệu. Để giải quyết vấn đề trên thì chúng ta thấy đƣợc rằng nếu có một nơi tin cậy

giúp các doanh nghiệp quản lý tốt nguồn dữ liệu đó, các doanh nghiệp sẽ không còn
quan tâm đến cơ sở hạ tầng, công nghệ mà chỉ tập trung chính vào công việc kinh
doanh của họ thì sẽ mang lại cho họ hiệu quả và lợi nhuận ngày càng cao hơn. Khái
niệm “điện toán đám mây” (ĐTĐM) đã ra đời trong hoàn cảnh đó và đang dần trở nên
quen thuộc đối với các doanh nghiệp, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ.
Không nằm ngoài xu thế đó em xin đƣa ra đề tài nghiên cứu về ĐTĐM và cụ thể
nghiên cứu về công nghệ Google Apps Engine – một nền tảng ĐTĐM của hãng CNTT
khổng lồ trên thế giới – Google nhằm hiểu hơn về công nghệ mới này và ứng dụng nó
hiệu quả hơn vào thực tế.

















8

CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ CLOUD COMPUTING

Theo ƣớc tính của các nhà phát triển trong lĩnh vực khoa học công nghệ thì từ
năm 2015 sẽ có khoảng 15 tỉ thiết bị kết nối đến internet và hầu hết đó là những thiết
bị thông minh ví dụ nhƣ notebook, netbook, điện thoại thông minh, ô tô thông minh và
thậm chí là cả những chiếc ti vi thông minh tất cả chúng đều kết nối đến internet vì thế
chúng ta cần phải có một giải pháp sao cho linh hoạt để đáp ứng đƣợc những dịch vụ
cho hàng loạt những thiết bị đó. Không gì khác đó là mô hình dịch vụ của ĐTĐM.
Với trung tâm ĐTĐM đầu tiên đƣợc ra mắt vào nửa cuối năm 2008 thì Việt nam
trở thành một trong những nƣớc đầu tiên tại ASEAN ứng dụng công nghệ này, đến nay
thì những dịch vụ cụ thể, ứng dụng cụ thể thì khái niệm về ĐTĐM đã dần trở nên quen
thuộc.
IBM là tổ chức phong trong khai trƣơng trung tâm ĐTĐM đầu tiên ở Việt Nam
vào tháng 9 năm 2008 với khách hàng đầu tiên là Công ty cổ phần công nghệ và
truyền thông Việt Nam. Còn Microsoft trong tháng 5/2009 vừa qua đã chính thức ký
kết biên bản ghi nhớ với tập đoàn FPT nhằm thúc đẩy ĐTĐM tại Việt Nam.
Ý tƣởng nền tảng của ĐTĐM đã phát triển từ khá lâu trên thế giới nhƣng cho đến
gần đây cùng với sự bùng nổ của Internet và công nghệ mạng cũng nhƣ nhu cầu của
thị trƣờng các tên tuổi lớn trên thế giới mới bắt đầu đƣa những ý tƣởng trở thành
những ứng dụng thật tại thị trƣờng Việt Nam, năm 2011 là năm mà ĐTĐM ở Việt
Nam đã chính thức đƣợc phát triển mạnh cả về hạ tầng và dịch vụ.
Theo một số liệu nghiên cứu mới đây cho rằng đến 2012 sẽ có khoảng 35% các
doanh nghiệp lớn của Mỹ ứng dụng ĐTĐM và khoảng 40% các doanh nghiệp vừa và
nhỏ trên toàn thế giới ứng dụng công nghệ mới này.

1.1 Khái niệm Cloud Computing
Hiện tại khái niệm về Cloud computing vẫn còn là một khái niệm mơ hồ và
đang đƣợc các nhà nghiên cứu chỉnh sửa từng ngày, nhƣng những ứng dụng của nó thì
không quá phức tạp mà rất rõ ràng và cụ thể.
Theo định nghĩa của Wikipedia thì ĐTĐM là môi trƣờng tính toán dựa trên
internet mà ở đó tất cả phần mềm, dữ liệu, tài nguyên đƣợc cung cấp cho máy tính và

các thiết bị khác theo nhu cầu (tƣơng tự nhƣ mạng điện)
9


Hình 1.1. Mọi thứ đều tập trung vào đám mây

Đứng ở góc nhìn khoa học kỹ thuật cũng có nhiều định nghĩa khác nhau, trong
đó có hai định nghĩa của Ian Foster và Rajkumar Buyya đƣợc dùng khá phổ biến và có
nhiều điểm tƣơng đồng.
Theo Ian Foster: Cloud Computing là một mô hình điện toán phân tán có tính co
giãn lớn mà hướng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho
lưu trữ, các nền tảng và các dịch vụ được trực quan, ảo hóa và co giãn linh động, sẽ được
phân phối theo nhu cầu cho các khách hàng bên ngoài thông qua Internet.
Theo Rajkumar Buyya: Cloud là một loại hệ thống phân bố và xử lý song gồm
các máy tính ảo kết nối với nhau và được cung cấp động cho người dùng như một
hoặc nhiều tài nguyên đồng nhất dựa trên sự thỏa thuận dịch vụ giữa nhà cung cấp và
người sử dụng.
10


Hình 1.2. Hình ảnh Cloud Computing

Cả hai định nghĩa trên đều định nghĩa Cloud Computing là một hệ phân bố,
cung cấp các dạng tài nguyên ảo dƣới dạng dịch vụ một cách linh động theo nhu cầu
của ngƣời dùng trên môi trƣờng internet.


Hình 1.3. ĐTĐM “di cư” các nguồn tài nguyên lên mạng Internet
11

Theo Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Bộ Thƣơng mại Mỹ (NIST):
Điện toán đám mây là một mô hình cho phép truy cập mạng thuận tiện, theo
nhu cầu đến một kho tài nguyên điện toán dùng chung, có thể định cấu hình (ví
dụ như mạng, máy chủ, lưu trữ, ứng dụng) có thể được cung cấp và thu hồi một
cách nhanh chóng với yêu cầu tối thiểu về quản lý hoặc can thiệp của nhà cung
cấp dịch vụ.

1.2. Tính chất cơ bản
Cloud Computing có năm tính chất nổi bật so với mô hình truyền thống.

Hình 1.4. NIST Visual Model of Cloud Computing Definition

1.2.1 Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self-service)
Mỗi khi có nhu cầu, ngƣời dùng chỉ cần gửi yêu cầu thông qua trang web cung
cấp dịch vụ, hệ thống của nhà cung cấp sẽ đáp ứng yêu cầu của ngƣời dùng. Ngƣời
dùng có thể tự phục vụ yêu cầu của mình nhƣ tăng thời gian sử dụng server, tăng dung
lƣợng lƣu trữ… mà không cần phải tƣơng tác trực tiếp với nhà cung cấp dịch vụ, mọi
nhu cầu về dịch vụ đều đƣợc xử lý trên môi trƣờng web (internet).

1.2.2 Truy xuất diện rộng (Broad network access)
Cloud Computing cung cấp các dịch vụ thông qua môi trƣờng internet. Do đó,
ngƣời dùng có kết nối internet là có thể sử dụng dịch vụ. Hơn nữa, Cloud Computing ở
dạng dịch vụ nên không đòi hỏi khả năng xử lý cao ở phía client, vì vậy ngƣời dùng có
thể truy xuất bằng các thiết bị di dộng nhƣ điện thoại, PDA, laptop… Với Cloud
Computing ngƣời dùng không còn bị phụ thuộc vị trí nữa, họ có thể truy xuất dịch vụ
từ bất kỳ nơi nào, vào bất kỳ lúc nào có kết nối internet.
12


1.2.3 Dùng chung tài nguyên (Resource pooling)

Tài nguyên của nhà cung cấp dịch vụ đƣợc dùng chung, phục vụ cho nhiều
ngƣời dùng dựa trên mô hình “multi-tenant”. Trong mô hình “multi-tenant”, tài
nguyên sẽ đƣợc phân phát động tùy theo nhu cầu của ngƣời dùng. Khi nhu cầu của
một khách hàng giảm xuống, thì phần tài nguyên dƣ thừa sẽ đƣợc tận dụng để phục vụ
cho một khách hàng khác. Ví dụ nhƣ khách hàng A thuê 10 CPU mỗi ngày từ 7 giờ
đến 11 giờ, một khách hàng B thuê 10 CPU tƣơng tự mỗi ngày từ 13 giờ đến 17 giờ thì
hai khách hàng này có thể dùng chung 10 CPU đó.
Cloud Computing dựa trên công nghệ ảo hóa, nên các tài nguyên đa phần là tài
nguyên ảo. Các tài nguyên ảo này sẽ đƣợc cấp phát động theo sự thay đổi nhu cầu của
từng khách hàng khác nhau. Nhờ đó nhà cung cấp dịch vụ có thể phục vụ nhiều khách
hàng hơn so với cách cấp phát tài nguyên tĩnh truyền thống.

1.2.4 Khả năng co giãn (Rapid elasticity)
Đây là tích chất đặc biệt nhất, nổi bật nhất và quan trọng nhất của Cloud
Computing. Đó là khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu
của ngƣời dùng. Khi nhu cầu tăng cao, hệ thống sẽ tự mở rộng bằng cách thêm tài
nguyên vào. Khi nhu cầu giảm xuống, hệ thống sẽ tự giảm bớt tài nguyên.
Ví dụ: khách hàng thuê một Server gồm 10 CPU. Thông thƣờng do có ít truy
cập nên chỉ cần 5 CPU là đủ, khi đó hệ thống quản lý của nhà cung cấp dịch vụ sẽ tự
ngắt bớt 5 CPU dƣ thừa, khách hàng không phải trả phí cho những CPU dƣ thừa này
(những CPU này sẽ đƣợc cấp phát cho các khách hàng khác có nhu cầu). Khi lƣợng
truy cập tăng cao, nhu cầu tăng lên thì hệ thống quản lý của nhà cung cấp dịch vụ sẽ tự
“gắn” thêm CPU vào, nếu nhu cầu tăng vƣợt quá 10 CPU thì khách hàng phải trả phí
cho phần vƣợt mức theo thỏa thuận với nhà cung cấp.
Khả năng co giãn giúp cho nhà cung cấp sử dụng tài nguyên hiệu quả, tận dụng
triệt để tài nguyên dƣ thừa, phục vụ đƣợc nhiều khách hàng. Đối với ngƣời sử dụng
dịch vụ, khả năng co giãn giúp họ giảm chi phí do họ chỉ trả phí cho những tài nguyên
thực sự dùng.

1.2.5 Điều tiết dịch vụ (Measured service)

Hệ thống Cloud Computing tự động kiểm soát và tối ƣu hóa việc sử dụng tài
nguyên (dung lƣợng lƣu trữ, đơn vị xử lý, băng thông…). Lƣợng tài nguyên sử dụng
có thể đƣợc theo dõi, kiểm soát và báo cáo một cách minh bạch cho cả hai phía nhà
cung cấp dịch vụ và ngƣời sử dụng.

1.3 Các mô hình Cloud Computing
Các mô hình Cloud Computing đƣợc phân thành hai loại:
13

- Các mô hình dịch vụ (Service Models): Phân loại các dịch vụ của các nhà cung cấp
dịch vụ Cloud Computing.
- Các mô hình triển khai (Deployment Models): Phân loại cách thức triển khai dịch vụ
Cloud Computing đến với khách hàng.

1.3.1 Mô hình dịch vụ
Hiện tại có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ Cloud Computing cung cấp nhiều loại dịch
vụ khác nhau. Tuy nhiên có ba loại dịch vụ Cloud Computing cơ bản là: dịch vụ cơ sở
hạ tầng (Infrastructure as a Service – IaaS), dịch vụ nền tảng (Platform as a Service –
PaaS) và dịch vụ phần mềm (Software as a Service – SaaS). Cách phân loại này
thƣờng đƣợc gọi là “mô hình SPI”.

Hình1.5. Các loại dịch vụ Cloud Computing

1.2.1.1 Infrastructure as a Service – IaaS
Trong loại dịch vụ này, khách hàng đƣợc cung cấp những tài nguyên máy tính
cơ bản (nhƣ bộ xử lý, dung lƣợng lƣu trữ, các kết nối mạng…). Khách hàng sẽ cài hệ
điều hành, triển khai ứng dụng và có thể nối các thành phần nhƣ tƣờng lửa và bộ cân
bằng tải. Nhà cung cấp dịch vụ sẽ quản lý cơ sở hạ tầng cơ bản bên dƣới, khách hàng
sẽ phải quản lý hệ điều hành, lƣu trữ, các ứng dụng triển khai trên hệ thống, các kết
nối giữa các thành phần.

1.2.1.2 Platform as a Service – PaaS
Nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp một nền tảng (platform) cho khách hàng.
Khách hàng sẽ tự phát triển ứng dụng của mình nhờ các công cụ và môi trƣờng phát
triển đƣợc cung cấp hoặc cài đặt các ứng dụng sẵn có trên nền platform đó. Khách
hàng không cần phải quản lý hoặc kiểm soát các cơ sở hạ tầng bên dƣới bao gồm cả
mạng, máy chủ, hệ điều hành, lƣu trữ, các công cụ, môi trƣờng phát triển ứng dụng
nhƣng quản lý các ứng dụng mình cài đặt hoặc phát triển.
14

1.2.1.3 Software as a Service – SaaS
Đây là mô hình dịch vụ mà trong đó nhà cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp cho
khách hàng một phần mềm dạng dịch vụ hoàn chỉnh. Khách hàng chỉ cần lựa chọn ứng
dụng phần mềm nào phù hợp với nhu cầu và chạy ứng dụng đó trên cơ sở hạ tầng
Cloud. Mô hình này giải phóng ngƣời dùng khỏi việc quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng,
hệ điều hành… tất cả sẽ do nhà cung cấp dịch vụ quản lý và kiểm soát để đảm bảo ứng
dụng luôn sẵn sàng và hoạt động ổn định.



Hình 1.6. Mô hình SPI

1.3.2. Mô hình triển khai
Cho dù sử dụng loại mô hình dịch vụ nào đi nữa thì cũng có ba mô hình triển
khai chính là: Public Cloud, Private Cloud và Hybrid Cloud.

1.3.2.1. Public Cloud
Các dịch vụ Cloud đƣợc nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho mọi ngƣời sử dụng
rộng rãi. Các dịch vụ đƣợc cung cấp và quản lý bởi một nhà cung cấp dịch vụ và các
ứng dụng của ngƣời dùng đều nằm trên hệ thống Cloud.

Ngƣời sử dụng dịch vụ sẽ đƣợc lợi là chi phí đầu tƣ thấp, giảm thiểu rủi ro do
nhà cung cấp dịch vụ đã gánh vác nhiệm vụ quản lý hệ thống, cơ sở hạ tầng, bảo
mật… Một lợi ích khác của mô hình này là cung cấp khả năng co giãn (mở rộng hoặc
thu nhỏ) theo yêu cầu của ngƣời sử dụng.

15


Hình 1.7. Mô hình Public Cloud

Tuy nhiên Public Cloud có một trở ngại, đó là vấn đề mất kiểm soát về dữ liệu
và vấn đề an toàn dữ liệu. Trong mô hình này mọi dữ liệu đều nằm trên dịch vụ Cloud,
do nhà cung cấp dịch vụ Cloud đó bảo vệ và quản lý. Chính điều này khiến cho khách
hàng, nhất là các công ty lớn cảm thấy không an toàn đối với những dữ liệu quan trọng
của mình khi sử dụng dịch vụ Cloud.

1.3.2.2. Private Cloud
Trong mô hình Private Cloud, cơ sở hạ tầng và các dịch vụ đƣợc xây dựng để
phục vụ cho một tổ chức (doanh nghiệp) duy nhất. Điều này giúp cho doanh nghiệp có
thể kiểm soát tối đa đối với dữ liệu, bảo mật và chất lƣợng dịch vụ. Doanh nghiệp sở
hữu cơ sở hạ tầng và quản lý các ứng dụng đƣợc triển khai trên đó. Private Cloud có
thể đƣợc xây dựng và quản lý bởi chính đội ngũ IT của doanh nghiệp hoặc có thể thuê
một nhà cung cấp dịch vụ đảm nhiệm công việc này.
Nhƣ vậy, mặc dù tốn chi phí đầu tƣ nhƣng Private Cloud lại cung cấp cho
doanh nghiệp khả năng kiểm soát và quản lý chặt chẽ những dữ liệu quan trọng.

Hình 1.8. Private Cloud và Public Cloud
16

1.3.2.3. Hybrid Cloud

Nhƣ chúng ta đã phân tích ở trên, Public Cloud dễ áp dụng, chi phí thấp nhƣng
không an toàn. Ngƣợc lại, Private Cloud an toàn hơn nhƣng tốn chi phí và khó áp
dụng. Do đó nếu kết hợp đƣợc hai mô hình này lại với nhau thì sẽ khai thác ƣu điểm
của từng mô hình. Đó là ý tƣởng hình thành mô hình Hybrid Cloud.


Hình 1.9. Kết hợp Public Cloud và Private Cloud

Hybrid Cloud là sự kết hợp của Public Cloud và Private Cloud. Trong đó doanh
nghiệp sẽ “out-source” các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu không quan trọng, sử dụng
các dịch vụ Public Cloud để giải quyết và xử lý các dữ liệu này. Đồng thời, doanh
nghiệp sẽ giữ lại các chức năng nghiệp vụ và dữ liệu tối quan trọng trong tầm kiểm
soát (Private Cloud).


Hình 1.10. Hybrid Cloud
17

Một khó khăn khi áp dụng mô hình Hybrid Cloud là làm sao triển khai cùng
một ứng dụng trên cả hai phía Public và Private Cloud sao cho ứng dụng đó có thể kết
nối, trao đổi dữ liệu để hoạt động một cách hiệu quả.


Hình 1.11. Triển khai ứng dụng trên Hybrid Cloud

Doanh nghiệp có thể chọn để triển khai các ứng dụng trên Public, Private hay
Hybrid Cloud tùy theo nhu cầu cụ thể. Mỗi mô hình đều có điểm mạnh và yếu của nó.
Các doanh nghiệp phải cân nhắc đối với các mô hình Cloud Computing mà họ chọn.
Và họ có thể sử dụng nhiều mô hình để giải quyết các vấn đề khác nhau. Nhu cầu về
một ứng dụng có tính tạm thời có thể triển khai trên Public Cloud bởi vì nó giúp tránh

việc phải mua thêm thiết bị để giải quyết một nhu cầu tạm thời. Tƣơng tự, nhu cầu về
một ứng dụng thƣờng trú hoặc một ứng dụng có những yêu cầu cụ thể về chất lƣợng
dịch vụ hay vị trí của dữ liệu thì nên triển khai trên Private hoặc Hybrid Cloud.

1.4 Kiến trúc điện toán đám mây
Mỗi hãng cung cấp có một kiến trúc ĐTĐM riêng và phát triển theo thế mạnh
của mình. Kiến trúc thể hiện rõ đƣợc khả năng cung cấp tài nguyên nhờ công nghệ ảo
hóa máy chủ, ảo hóa mạng và tự động hóa. Từ đó có thể tiết kiệm đƣợc tài nguyên
“rỗi” của máy chủ và điện năng. Mỗi hãng đƣa ra cho mình một mô hình kiến trúc ảo
hóa, quản lý, tính toán và cấp phát động tài nguyên riêng để nâng cao chất lƣợng hệ
thống của mình nhằm thu hút khách hàng đƣa đến những thuận lợi cho khách hàng sử
dụng dịch vụ.
Phần lớn hạ tầng cơ sở của ĐTĐM hiện nay là sự kết hợp của những dịch vụ
đáng tin cậy đƣợc phân phối thông qua các trung tâm dữ liệu (Data Center). Chúng
đƣợc xây dựng trên những máy chủ với những cấp độ khác nhau của các công nghệ ảo
18

hóa. Những dịch vụ này có thể đƣợc truy cập từ bất kỳ nơi đâu trên thế giới, trong đó
“đám mây” là một điểm truy cập duy nhất cho tất cả các máy tính có nhu cầu của
khách hàng. Các dịch vụ thƣơng mại cần đáp ứng yêu cầu chất lƣợng dịch vụ từ phía
khách hàng đều đƣa ra các mức thỏa thuận dịch vụ (Service level agreement).
Kiến trúc ĐTĐM nhìn chung gồm có các thành phần chính sau:

Hình 1.12. Kiến trúc Cloud Computing

Hạ tầng: Cơ sở hạ tầng (Infrastructure) của ĐTĐM là phần cứng đƣợc cung
cấp nhƣ là các dịch vụ, nghĩa là đƣợc chia sẻ và có thể sử dụng lại dễ dàng. Các tài
nguyên phần cứng đƣợc cung cấp theo thời gian cụ thể theo yêu cầu. Dịch vụ kiểu này
giúp cho khách hàng giảm chi phí bảo hành, chi phí sử dụng,…
Lƣu trữ (Storage): Lƣu trữ đám mây là khái niệm tách dữ liệu khỏi quá trình

xử lý và chúng đƣợc lƣu trữ ở những vị trí từ xa. Lƣu trữ đám mây cũng bao gồm cả
các dịch vụ CSDL, ví dụ nhƣ BigTable của Google, SimpleDB của Amazon,…
Cloud Runtime: Là dịch vụ phát triển phần mềm ứng dụng và quản lý các yêu
cầu phần cứng, nhu cầu phần mềm. Ví dụ nền dịch vụ nhƣ khung ứng dụng Web, web
hosting,…
19

Dịch vụ: Dịch vụ đám mây là một phần độc lập có thể kết hợp với các dịch vụ
khác để thực hiện tƣơng tác, kết hợp giữa các máy tính với nhau để thực thi chƣơng
trình ứng dụng theo yêu cầu trên mạng. ví dụ các dịch vụ hiện nay nhƣ: Simple Queue
Service, Google Maps, các dịch vụ thanh toán linh hoạt trên mạng của Amazon,…
Ứng dụng: Ứng dụng đám mây (Cloud application) là một đề xuất về kiến trúc
phần mềm sẵn sàng phục vụ, nhằm loại bỏ sự cần thiết phải mua phần mềm, cài đặt,
vận hành và duy trì ứng dụng tại máy bàn/thiết bị của ngƣời sử dụng. Ứng dụng đám
mây loại bỏ đƣợc các chi phí để bảo trì và vận hành các chƣơng trình ứng dụng.
Hạ tầng khách hàng: (Client Infrastructure) là những yêu cầu phần mềm hoặc
phần cứng để sử dụng các dịch vụ ĐTĐM trên mạng. Thiết bị cung cấp cho khách
hàng có thể là trình duyệt, máy tính để bàn, máy xách tay, điện thoại di động,…

1.5. So sánh
Điện toán máy chủ ảo thƣờng bị lẫn lộn với điện toán lƣới, là "một dạng của
điện toán phân tán trong đó tồn tại một 'siêu máy tính ảo', là sự bao gồm một cụm
mạng máy tính, những máy tính liên kết mềm, hoạt động phối hợp để thực thi những
tác vụ cực lớn", điện toán theo nhu cầu (utility computing) ("khối những tài nguyên
máy tính, nhƣ các bộ xử lý và bộ nhớ, trong vai trò một dịch vụ trắc lƣợng tƣơng tự
với các công trình hạ tầng kỹ thuật truyền thống chẳng hạn nhƣ điện lực hay mạng
điện thoại") và điện toán tự trị (autonomic computing) ("những hệ thống máy tính có
khả năng tự quản lý").
Thực ra việc triển khai nhiều hệ thống điện toán máy đám mây ngày nay đƣợc trang bị
hệ thống lƣới, có tính năng tự trị và đƣợc tiếp thị giống nhƣ những tiện ích, nhƣng điện

toán đám mây có thể đƣợc nhìn nhận nhƣ một bƣớc phát triển tự nhiên tiếp theo từ mô
hình lƣới-theo nhu cầu. Nhiều kiến trúc đám mây thành công có cơ sở hạ tầng không
quy tập hay ít quy tập hay những hệ thống tiếp thị trong đó có mạng ngang hàng nhƣ
BitTorrent và Skype.

1.6. Lợi ích và hạn chế của ĐTĐM
1.6.1. Lợi ích của ĐTĐM
1.6.1.1. Miễn phí
Sử dụng các dịch vụ ĐTĐM ngƣời dùng sẽ không phải lo lắng nhiều về giá cả.
Hiện tại rất nhiều ứng dụng trực tuyến có chất lƣợng rất tốt nhƣng lại hoàn toàn miễn
phí nhƣ của Google. Ngoài sự thiếu vắng một vài tính năng cao cấp thì những dịch vụ
này có thể thực hiện phần lớn các công việc của một ngƣời dùng phổ thông.
1.6.1.2. Dễ tiếp cận
Điểm mấu chốt của ĐTĐM là chuyển việc tính toán về các trung tâm dữ liệu của
các nhà cung cấp dịch vụ. Do vậy, ngƣời sử dụng không cần phải trang bị một máy
tính có cấu hình cao khi sử dụng những dịch vụ của ĐTĐM. Chẳng hạn, ngƣời dùng
20

chỉ cần một chiếc netbook hay điện thoại di động có khả năng kết nối Internet thì hoàn
toàn có thể tiếp cận đƣợc những dịch vụ mà ĐTĐM mang lại.
1.6.1.3. Khả năng tự phục vụ
Mỗi khi có yêu cầu sử dụng dịch vụ khách hàng sẽ gửi yêu cầu lên nhà cung cấp
dịch vụ thông qua môi trƣờng Web. Hệ thống của nhà cung cấp sẽ đáp ứng các yêu
cầu của khác hàng phù hợp với chính sách cho ngƣời sử dụng của mình. Đồng thời,
khách hàng cũng có thể tự động thay đổi cấu hình hệ thống (tăng công suất, tài nguyên
tính toán cho bộ dữ liệu, chương trình của chính mình).
1.6.1.4. Di động
Ngƣời dùng luôn có dữ liệu của mình dù ở bất cứ đâu, bất cứ khi nào. Chẳng hạn,
nhƣ việc muốn chia sẻ cho bạn bè, đồng nghiệp xem một văn bản trong máy tính của
mình. Điều này không hề khó, họ chỉ cần đăng nhập và nhận văn bản này qua dịch vụ

của ĐTĐM. Nói cách khác, bất kỳ máy tính hay thiết bị nào và ở bất cứ đâu cũng hoàn
toàn có thể truy cập đƣợc dữ liệu cá nhân của mình miễn là có kết nối Internet.
1.6.1.5 . Linh hoạt
Khi sử dụng dịch vụ ĐTĐM, ngƣời sử dụng sẽ không còn chịu cảnh gò bó hay
khi chỉ có thể thao tác các tài liệu số trên các thiết bị thông dụng nhƣ Desktop hay
Laptop nữa. Có rất nhiều thiết bị có khả năng truy cập Internet hiện đã có thể sử dụng
đƣợc các dịch này và bạn có thể thoải mái tải xuống các bức ảnh từ các ứng dụng của
thiết bị kết nối Internet của mình và bạn cũng có thể chia sẻ các dữ liệu của mình với
tất cả mọi ngƣời thông qua các dịch vụ của Internet.
1.6.1.6 . Tài nguyên dùng chung
Khả năng tiết kiệm tài nguyên tính toán cũng đƣợc các nhà cung cấp dịch vụ
ĐTĐM tối ƣu. Lấy một ví dụ cụ thể nhƣ, một khách hàng thuê một phần mềm sử
dụng nhƣ một dịch vụ chạy trên một máy chủ từ một nhà cung cấp trong khoảng thời
gian nhất định trong ngày của tháng đó. Thì phần mềm trên máy chủ đó hoàn toàn có
thể cho khách hàng thứ hai chạy chƣơng trình trong thời gian ngoài thời gian đã đƣợc
cho thuê trƣớc đó. Việc làm này khiến cho ĐTĐM trở lên linh hoạt và mềm dẻo đồng
thời cũng rất kinh tế.
1.6.1.7. Khả năng liên kết
Là giải pháp cho phép dữ liệu và dịch vụ có thể đƣợc trao đổi dễ dàng trong nội
bộ và giữa các hạ tầng ĐTĐM. Để các hệ thống liên kết đƣợc với nhau, cần có cơ chế
tƣơng tác thông suốt giữa các nền tảng và giải pháp khác nhau và ta tạm gọi là định
nghĩa vật lý, công nghệ phát triển ứng dụng của ĐTĐM.
1.6.1.8 . Khả năng tự động hoá
Là giải pháp cho phép các dịch vụ và tài nguyên ĐTĐM có thể đƣợc định nghĩa
và cung cấp một cách bảo mật mà hầu nhƣ không cần tƣơng tác với con ngƣời. Theo
tầm nhìn ĐTĐM của Intel, khả năng tự động hoá cho phép phân bổ và quản lý tài
nguyên theo mức dịch vụ thoả thuận. Tối ƣu hoá trung tâm dữ liệu bằng cách tự động
21

hoá cơ chế sử dụng tài nguyên, tự động hoá cơ chế tiết kiệm điện, tự động hoá việc lập

báo cáo tiêu dùng để tính chi phí và cân bằng tải.
1.6.1.9 . Khả năng nhận biết thiết bị đầu cuối
Là giải pháp đáp ứng dịch vụ cho mọi thiết bị đầu cuối có kết nối bất kỳ chủng
loại và phần mềm hệ thống của thiết bị nào. Ngày nay, các thiết bị kết nối Internet
ngày càng trở nên đa dạng, từ các thiết bị công nghệ thông tin truyền thống (như máy
tính để bàn, máy tính xách tay đến các thiết bị khác như điện thoại thông minh, ô tô,
tivi, đầu thu )
1.6.1.10 . Khả năng co giãn
ĐTĐM sử dụng công nghệ ảo hóa làm nền tảng, Các tài nguyên đƣợc cấp phát
động theo nhu cầu và sự thay đổi đến từ phía khách hàng. Do đó, nó có khả năng tự
động thu nhỏ hay mở rộng hệ thống bằng cách bớt đi hay thêm vào tài nguyên đã đƣợc
ảo hóa. Khả năng này làm cho nhà cung cấp có thể phục vụ nhiều khác hàng hơn, tối
ƣu tài nguyên tính toán cung cấp cho ngƣời sử dụng. Mang lại hiệu quả kinh tế nhất
định. Đồng thời khả năng co giãn của ĐTĐM cũng giúp tiết kiệm chi phí thuê tài
nguyên của các tổ chức. Họ chỉ phải trả cho những gì họ thực dùng, cũng hoàn toàn có
thể nâng cấp hệ thống của mình nhanh chóng, đơn giản, ngay lập tức theo thỏa thuận
với nhà cung cấp.

Hình 1.13: Những ưu điểm và khuyết điểm của ĐTĐM
1.6.2. Một số hạn chế
ĐTĐM là một mô hình điện toán mới mở ra cánh cửa đến với những cơ hội lớn.
Trong đám mây ĐTĐM, các tài nguyên và dịch vụ CNTT đƣợc tách khỏi cơ sở hạ
tầng, đƣợc cung cấp theo nhu cầu, phù hợp với quy mô trong một môi trƣờng đa ngƣời
dùng. Tuy nhiên, còn nhiều khó khăn trong việc triển khai ĐTĐM tại Việt Nam cũng
nhƣ trên thế giới. Mà nổi bật là những vấn đề về chính sách, bảo mật, đƣờng truyền
băng thông, nhận thức của các tổ chức, cá nhân đối với công nghệ mới này.
22

1.6.2.1. Vấn đề bảo mật
Ứng dụng những tiện ích của ĐTĐM đang đƣợc xem là một trào lƣu chung của

thế giới và Việt Nam. Song nhiều các tổ chức trong nƣớc vẫn chần chừ với những ứng
dụng này bởi họ e ngại các dịch vụ mà nhà cung cấp đƣa ra chƣa bảo đảm độ tin cậy
và an toàn. Ngƣợc lại, để chủ động phát triển ứng dụng thì lại vấp phải những khó
khăn về nguồn nhân lực phát triển và nguồn vốn đầu tƣ, đặc biệt là năm 2011.
Ngƣời dùng khi thuê các dịch vụ ĐTĐM bên ngoài sẽ phải quan tâm nhiều hơn
đến vấn đề bảo mật thông tin bởi họ không quản lý đƣợc môi trƣờng tác nghiệp. Bên
cạnh đó, mức rủi ro về rò rỉ thông tin cũng khá cao khi các tổ chức, cá nhân phải phụ
thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ và tính không rõ ràng của các ứng dụng cũng có thể
gây nguy hại đến sự an toàn của thông tin.
Một trong những mối lo ngại hàng đầu là dữ liệu sẽ bị trộn lẫn khi các nhà cung
cấp dịch vụ lƣu trữ thông tin, dữ liệu của nhiều các tổ chức trong cùng một phần cứng.
Trong khi đó, tâm lý của ngƣời sử dụng dịch vụ là luôn muốn dữ liệu của mình phải
đƣợc tách bạch riêng rẽ, để những bí mật kinh doanh không rơi vào tay đối thủ cạnh
tranh khi họ uỷ thác toàn bộ dữ liệu cho nhà cung cấp.
Để trả lời câu hỏi này ngƣời dùng phải đánh giá tài sản dữ liệu và mức độ rủi ro
khi tài sản này đƣợc công khai và phân phối rộng rãi nhờ vào những ứng dụng của
ĐTĐM. Một vấn đề khác mà ngƣời dùng quan tâm là nhân viên của nhà cung cấp dịch
vụ có quyền truy cập vào các tài sản thông tin này hay không? những quy trình tác
nghiệp nào sẽ đƣợc điều khiển bởi những ngƣời ngoài doanh nghiệp. Nhiều ngƣời
dùng bày tỏ rằng khi đƣa những dữ liệu, thông tin liên quan đến vấn đề tài chính của
mình lên đám mây thì họ phải đƣợc đánh giá, kiểm soát trƣớc những vấn đề liên quan
đến việc bảo mật, an toàn thông tin phù hợp với quy định của đơn vị mình.
Các tổ chức sử dụng dịch vụ ĐTĐM phải cân nhắc đến các chính sách bảo mật
nhƣ quản lý dữ liệu, chuẩn bảo mật, xác thực truy cập, các công nghệ xác thực liên
miền, hệ thống dự phòng và một số công cụ bảo mật khác. Ngoài việc đánh giá mức
độ rủi ro khi sử dụng dịch vụ, ngƣời dùng cũng cần đánh giá mức độ đáng tin cậy của
nhà cung cấp thông qua hợp đồng và trách nhiệm pháp lý.
Không giống nhƣ các dịch vụ Internet truyền thống, điều khoản hợp đồng ứng
dụng dịch vụ ĐTĐM phải đƣợc xem xét kỹ càng hơn bởi bản chất của những ứng
dụng này là các tổ chứ là khách hàng không kiểm soát đƣợc tài nguyên thông tin, môi

trƣờng tác nghiệp. Do đó, hợp đồng nên chú trọng đến các quyền và nghĩa vụ liên
quan đến các thông báo vi phạm trong an ninh, truyền dữ liệu, các phát sinh nhƣ có sự
thay đổi về quyền kiểm soát, truy cập vào dữ liệu của bên cung cấp dịch vụ và ngƣời
sử dụng dịch vụ. Ngoài ra, Ngƣời dùng khi muốn ứng dụng ĐTĐM vào hoạt động phải
quan tâm đến vấn đề sở hữu trí tuệ và chứng thực chữ ký số trong giao dịch.
1.6.2.2. Mất kiểm soát và phụ thuộc
Do sử dụng hạ tầng của nhà cung cấp dịch vụ nên các ngƣời dùng phải nhƣờng
quyền kiểm soát cho nhà cung cấp trên một số vấn đề, dẫn đến việc an ninh thông tin
23

sẽ bị ảnh hƣởng. Hiện tại có rất ít công cụ hoặc dữ liệu đƣợc định dạng theo đúng tiêu
chuẩn nhằm phục vụ yêu cầu di động của dịch vụ và điều này có thể gây khó khăn cho
ngƣời sử dụng khi chuyển đến một nhà cung cấp khác hoặc chuyển dữ liệu về kho ứng
dụng phục vụ khách hàng. Do vậy, nên những chuyên gia khuyên ngƣời sử dụng dịch
vụ có sự lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ một cách có chọn lọc và tính toán.
Tính tập trung là đặc điểm chính của những ứng dụng dựa trên nền tảng ĐTĐM,
điều này dẫn đến rủi ro là nhà cung cấp không tách bạch đƣợc trong bộ nhớ lƣu trữ dữ
liệu của những khách hàng khác nhau nên có thể gây nên việc nhầm lẫn dữ liệu.

Kết luận Chương 1
Tìm hiểu từ vấn đề tổng quát nhất của ĐTĐM cho ta nhìn nhận đƣợc một cách
tổng thể về mô hình dịch vụ, mô hình triển khai của ĐTĐM từ đó ta có thể rút ra đƣợc
những ƣu điểm và nhƣợc điểm của nó để đƣa ra cách tiếp cận cho phù hợp với nhu
cầu.

24

CHƢƠNG 2.
CÔNG NGHỆ ẢO HÓA

2.1 Ảo hóa là gì?
Ảo hóa là một thiết kế nền tảng kỹ thuật cho tất cả các kiến trúc điện toán đám
mây. Điện toán đám mây đề cập chủ yếu đến nền tảng ảo hóa. Ảo hóa là công nghệ
đƣợc thiết kế để tạo ra tầng trung gian giữa hệ thống phần cứng máy tính và phần mềm
chạy trên nó. Ảo hóa cho ngƣời dùng thấy các máy chủ, thiết bị lƣu trữ, và phần cứng

khác đƣợc coi là một khối tổng thể các nguồn lực hơn là các hệ thống rời rạc, do đó
những nguồn tài nguyên này có thể đƣợc phân bổ theo yêu cầu. Trong điện toán đám
mây, công nghệ ảo hóa máy chủ đƣợc quan tâm hàng đầu, ở đó một máy vật lý đơn lẻ
có thể tạo thành nhiều máy ảo độc lập. Mỗi một máy ảo đều có một thiết lập nguồn hệ
thống riêng rẽ, hệ điều hành riêng và các ứng dụng riêng.

2.2 Lợi ích từ ảo hóa
Ảo hóa giải quyết các thách thức của việc quản lý trung tâm dữ liệu và cung cấp
một số lợi thế nhƣ sau:
Tỷ lệ sử dụng cao hơn - Trƣớc khi sử dụng ảo hóa, máy chủ và các thiết bị lƣu trữ
trong trung tâm dữ liệu doanh nghiệp thƣờng đƣợc sử dụng trung bình ít hơn 50%
(trên thực tế, tỷ lệ sử dụng phổ biến là 10% đến 15%). Thông qua ảo hóa, công việc có
thể đƣợc đóng gói và chuyển tới nơi hệ thống nhàn rỗi hoặc chƣa đƣợc tận dụng - có
nghĩa là hệ thống hiện tại có thể đƣợc củng cố, do đó có thể tránh hoặc trì hoãn việc
mua thêm máy chủ.
Hợp nhất tài nguyên - Ảo hóa cho phép hợp nhất nhiều tài nguyên CNTT. Ngoài sự
hợp nhất máy chủ và thiết bị lƣu trữ, ảo hóa cung cấp một cơ hội để củng cố kiến trúc
hệ thống, cơ sở hạ tầng ứng dụng, dữ liệu và cơ sở dữ liệu, giao diện, mạng, máy tính
để bàn, và thậm chí cả quy trình kinh doanh, kết quả là tiết kiệm chi phí và hiệu quả
cao hơn.
Sử dụng điện năng thấp hơn - chi phí điện cần thiết để chạy các trung tâm dữ liệu
doanh nghiệp không phải có sẵn trong nguồn cung cấp vô hạn, và chi phí là một xoắn
ốc đi lên. Ngoài chi phí điện năng cho vận hành máy chủ còn phải quan tâm đến chi
phí hao tổn và làm mát các máy chủ. Sử dụng ảo hóa có thể cắt giảm tổng tiêu thụ điện
năng và tiết kiệm chi phí đáng kể.
Tiết kiệm không gian – Việc mở rộng, phát triển thêm các máy chủ vẫn còn là một
vấn đề tối quan trọng trong hầu hết các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp, nhƣng điều đó
không phải luôn luôn đƣợc lựa chọn bởi việc xây dựng với chi phí trung bình vài ngàn
USD. Ảo hóa có thể loại bỏ sự tính toán căng thẳng đó bằng cách hợp nhất nhiều hệ
thống ảo vào hệ thống vật lý ít hơn.

Khắc phục rủi ro - Ảo hóa có thể tăng khả năng cung cấp dịch vụ và cung cấp nhiều
tùy chọn mới cho các giải pháp khắc phục rủi ro.
25

Giảm chi phí hoạt động – Với mỗi USD chi cho cơ sở hạ tầng mới thì trung bình các
doanh nghiệp phải dành 8USD cho việc bảo trì. Ảo hóa có thể giảm tổng khối lƣợng
công việc hành chính, và cắt giảm tổng chi phí hoạt động.

2.3 Các phƣơng pháp ảo hóa phổ biến:
2.3.1 Ảo hóa máy chủ (Server Vitualization)

Hình 2.1: Server Vitualization
Mục đích chính của việc ảo hóa máy chủ chính là tách rời mối liên hệ luồng
công việc của máy chủ. Do đó, từ máy chủ vật lý để từ đó có khả năng phân thành
nhiều luồng công việc hơn đem đến sự hiệu quả đáng kể trong đơn vị. Ví dụ, đơn cử
trung bình với một máy vật lý dùng làm DHCP chỉ sử dụng hết 3/10 khả năng của máy
vật lý vậy còn 7/10 sẽ về đâu. Đó là sự lãng phí và không hiệu quả. Với ảo hóa máy
chủ cho phép dùng hết 10/10 khả năng máy vật lý lúc này máy vật lý sẽ kiêm nhiều
nhiệm vụ hơn nhƣ DNS, FTP và các ứng dụng khác, tăng cao tính hiệu quả và Hyper-
V trên Windows Server 2008 sử dụng nền tảng công nghệ hypervisor là một minh
chứng hiệu quả nó đem lại khả năng chạy nhiều hệ điều hành máy khách thƣờng gọi là
Partition (phân vùng) trên một máy chủ đơn lẻ. Khả năng phân luồng công việc máy
chủ trở thành hiện thực. Bên cạnh đó Hyper-V cũng đem đến những cải thiện đáng kể
cho máy chủ nâng cao tính sẵn sàng cho hệ thống và khả năng mở rộng hạ tầng, đơn
giản hóa việc sao lƣu và phục hồi, giảm chi phí điều hành Hyper-V của Microsoft là
sản phẩm kế thừa trƣớc đó Microsoft Virtual Server và là nền tảng giải pháp ảo hóa
của Microsoft.

2.3.2. Ảo hóa ứng dụng (Application virtualization)